高中物理第六章万有引力与航天万有引力定律得理论成就教案新人教必修 联系客服

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6.4万有引力理论的成就(1)

(一)知识与技能 1、了解万有引力定律在天文学上的重要应用。 2、行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点:万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力,会用万有引力定律计算天体的质量。 教学 3、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。 目标 (二)过程与方法 1、培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。 (三)情感、态度与价值观 1、体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用,让学生懂得理论来源于实践,反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。 重点 重点:万有引力定律和圆周运动知识在天体运动中的应用 难点 难点:用已知条件求中心天体的质量 教具 课时 多媒体 1课时 准备 安排 教学方法、教学手段教学过程与教学内容 与学法、学情 引入:天体之间的作用力主要是万有引力,万有引力常量一经测出,使万有 引力定律有了其实际的意义 一、测量天体的质量 1、称量地球质量 物体m在纬度为θ的位置,万有引力指向地引导学生认识重心,分解为两个分力:m随地球自转围绕地轴运动力和万有引力的关系 的向心力和重力 。 通常情况下,只有赤道和两极的重力才严格指 向地心。但因为地球自转的并不快,所以向心力是 一个很小的值。在运算要求不是很准确的条件下, 我们可以粗略的让万有引力等于重力。 即:向心力远小于重力,万有引力大小近似等于重力。 例:设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2,地球半径R =6.4×106m,引 力常量G?6.67?10?11N?m2/kg2,试估算地球的质量。

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解:mg?GmMR2 M?gR29.8?(6 G?.4?106)26.67?10?11?6?1024kg 【总结】:已知某一行星表面物体自由下落的加速度及行星的半径,可以计引导学生思考计算 ?gR2算行星的质量,黄金代换公式-----M积极应用已学知识解G。 决问题 2、 利用行星估算中心天体的质量 例: 为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M。已知地球半 径R?6.4?106m,地球质量m?6?1024kg,日地中心距离 r?1.5?1011m,地球表面处的重力加速度g?10m/s2,1年约为 3.2?107s,试估算目前太阳的质量M(保留一位有效数字,引力常量未知) 分析:根据太阳对地球的引力提供地球绕太阳做圆周运动的向心力列出 相关方程,再根据地球表面重力等于万有引力列出方程联立求解。 解答:设T为地球绕太阳运动的周期,则由万有引力定律和动力学知识 得 GMm4?2 r2?mT2r 对地球表面物体m/又有m/g?Gmm/ R2 M?4?2mr3两式联立得 gR2T2 代入数据得M?2?1030kg 充分调动学生的自主【总结】:计算天体质量的思路方法:将天体的运动近似看成匀速圆周运动,学习性,激发学生对其所需的向心力都来自于万有引力,然后结合向心力公式,根据题中所给的科学的热爱 出的条件,选择适当的形式进行分析和求解。M??2r34?2r3 G?GT2(行星 轨道半径r,公转周期T) 3、计算天体质量 1、地球表面,不考虑(忽略)地球自转的影响,物体的重力近似等于重力

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M?gR2地球质量:G 2、建立模型求中心天体质量 围绕天体做圆周运动的向心力为中心天体对围绕天体的万有引力,通过 围绕天体的运动半径和周期求中心天体的质量。 2 GMm?2??r2?m?2r?m??T??r 中心天体质量 :M?4?2r3GT2 二、发现未知天体 人们在长期的观察中发现天王星的实际运动轨道与应用万有引力定律 计算出的轨道总存在一定的偏差,所以怀疑在天王星周围还可能存在有行 星,然后应用万有引力定律,结合对天王星的观测资料,便计算出了另一颗 行星---海王星的轨道,进而在计算的位置观察新的行星。 天王星的发现,海王星和冥王星的发现,以及对哈雷彗星回归的语言显示了 万有引力定律对研究天体运动的重要意义,同时证明了万有引力定律的正确总结方法 性。 6.4 万有引力理论的成 1、称量地球质量 板 2、计算天体的质量: 书 计算太阳的质量 4.发现未知天体 在课堂上,学生在问题的引领下自主学习课本内容,按照“称量地球的质量”太阳的质量”这条思路,总结出求天体质量的两种方法,然后自教学 己解决例题,由具体条件来寻找解决问题的正确方法,在学生体会的基反思 础上的针对存在的一些问题来进行重点强调讲解,以引起学生的足够重视。

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高考理综物理模拟试卷

注意事项:

1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1.如图所示,是一种清洗车辆用的手持式喷水枪。若已知水枪口的横截面积为S,水的密度为ρ。设水以恒定的速率v源源不断地从枪口喷出,关于水枪工作时功率的大小,下列判断正确的是

A.与S成反比 B.与v成正比 C.与v2成正比 D.与v3成正比

2.人类在对自然界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用。下列有关说法中不正确的是( ) A.伽利略将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动 B.法国科学家笛卡尔指出:如果物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动 C.海王星是在万有引力定律发现之前通过观测发现的 D.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值

3.我国已成为世界上高铁商业运营速度最高的国家.一乘客在一列匀加速直线行驶的“复兴号”车厢里相对车厢以一定的速度竖直向上抛出一个小球,则小球 A.在最高点对地速度最大 B.在最高点对地速度为零

C.抛出时车厢速度越大,落点位置离乘客越远 D.落点位置与抛出时车厢的速度大小无关

4.如图,将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出,它们均落在水平地面上的P点,a球抛出时的高度较b球的高, P点到两球起抛点的水平距离相等,不计空气阻力。与b球相比,a球( )

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